液压剪切机的设计说明书

发布时间:2020-07-10 04:58
 

  液压剪切机的设计说明书_机械/仪表_工程科技_专业资料。青岛理工大学琴岛学院 设计说明书 课题名称:PLC控制的液压剪切机 学 院:青岛理工大学琴岛学院 专业班级:机电一体化094 学 号: 学 生:卫明君 指导老师:黄国栋 青岛

  青岛理工大学琴岛学院 设计说明书 课题名称:PLC控制的液压剪切机 学 院:青岛理工大学琴岛学院 专业班级:机电一体化094 学 号: 学 生:卫明君 指导老师:黄国栋 青岛理工大学琴岛学院教务处 2011 年 6 月 27 日 液压和气压传动课程设计评阅书 题目 PLC控制德尔液压剪切机 学生姓 名 卫明君 学号 指导教师评语及成绩 指 导教师签名: 年月日 答辩评语及成绩 教研室意见 答辩教师签名: 年月日 总成绩: 室主任签名: 年月日 1. 设计的目的和意义 2. 设计原理 3. 设计说明正文 4. 总结 5. 参考文献 目录 摘要 液压传动是机械设备常用的传动方式,在机械领域具有 很重要的作用,它具有体积小、质量轻,并且可以实现无极 调速。此次设计要求做到节能降耗,系统发热少,立置油缸 应有平衡锁紧装置,做到安全可靠。 板料液压剪切机主要用于板料的剪切加工,由送料机、 料架、压块和剪刀组成,物料的压紧和剪切由液压缸驱动, 各工作机构行程上,布置有电气行程开关SQ1-SQ5,通过其发 信和可编程序控制器(PLC)实现自动控制。 一、设计目的和意义 本课程是机电一体化专业的主要专业基础课和必修课,是在完成 《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。本 课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先 修课程的理论知识和生产实际知识,进行液压传动的设计实践,使理论 知识和生产实际知识紧密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩 固、加深和扩展。通过设计实际训练,为后续专业课的学习、毕业设计 及解决工程问题打下良好的基础。 学生通过《液压与气压传动》课的课堂学习,初步掌握了基本理论 知识。本课程设计即为了给学生创造一个运用课堂理论知识,解决较复 杂的问题的平台,锻炼学生综合利用所学知识的能力,初步接触一 下“设计”的味道。 二、设计原理 1.设备描述 本液压剪切机主要用于板料的剪切加工。由送料机、料架、压块和 剪刀组成,如图所示。物料的压紧和剪切由液压缸驱动,各工作机构行 程上,布置有电气行程开关SQ1-SQ5,通过其发信和可编程序控制器 (PLC)实现自动控制。 剪切机在初始位置时,压紧板料的压块1在上部位置,行程开关SQ2 接通,剪刀2也在上面,行程开关SQ4接通。行程开关SQ1、SQ3、和SQ5 断开。 剪切机进入工作状态前,物料放在送料皮带上,按下启动按钮后, 开动送料机4,向前输送物料3,当物料运至规定的的剪切长度时压下行 程开关SQ1发信,使送料机4停止。压块1有液压缸带动下落,当压块下落 到物料位置触动行程开关SQ3时,压块停止下落。剪刀2由另一液压缸带 动下降,剪刀切断物料后,物料落下,行程开头SQ1复位断开。每一块 板料到料架5上,SQ5接通一次,记一次数。与此同时,压块1和剪刀2分 别回程复位。当压块回程触动SQ2,剪刀回程触动SQ2,剪刀回程接通 SQ4,完成一次自动工作循环。 2.工作循环 压块下降 剪刀下降 压块剪刀升 3.基本数据 压块行程 30mm 剪快行程 50mm 压块压力 7.5kN 剪刀压力 15kN 压块速度 20mm/s 剪刀速度 10mm/s 4.技术要求 a.节能降耗,系统发热少。 b.位置油缸应有平衡锁紧措施,做到安全可靠。 c.PLC系统设置手动调试系统。 三、设计说明正文 1、方案论证 通过分析实际工况,剪切机的压块、剪刀的升降需要液压传动完 成。分析各运动循环可以得出,本液压系统应该有启动匀速下降、快速 上升两种基本情况。 压块下降时速度为20mm/s,快速上升时结合实际工况出于安全考虑 适当提高上升速度,暂取30mm/s。 剪刀下降时速度为10mm/s,快速上升时出于安全考虑,取30mm/s。 根据已知条件,绘制运动部件的速度循环图,液压缸所受负载F包 括三种类型,即: 式中 导轨摩擦阻力负载不需考虑。 工作负载为 上升阶段,式中取0.2s,按设计要求0.75m/min.代入 根据上述计算结果,各工作阶段所受的外负载如下: 工作 外负载F(N) 工作循 外负载F(N) 循环 环 启 动、 加速 12500 启动、 加速 12500 匀速 66000 匀速下 66000 上升 降 虑到工作压力中等,工作环境要求不高的情况下,确定供油方式 采用了液压泵。在调速方式的选择上,应设计要求能耗小,发热小的情 况下选择了回油路节流调速。 2、主要参数确定 a.液压缸的主要尺寸的确定 1) 工作压力p的确定。工作压力p根据负载大小表1初步选定液压缸的工作压力为10MPa。 表1按负载选择工作压力 负载/ KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作压 0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5 力/MPa 2) 计算液压缸内径D和活塞杆直径d。由负载表知最大负载F为66000N,,按表2可取,, 根据表3取d/D为0.7可得: 根据设计书表2-4,将液压缸内径圆整为标准系列直径D=90mm;活塞杆直径d,按d/D=0. 7 及表2-5活塞杆直径系列取d=63mm。 表2执行元件背压力 系统类型 背压力/MPa 简单系统或轻载节流调 0.2~0.5 速系统 回油路带调速阀的系统 0.4~0.6 回油路设置有背压阀的 0.5~1.5 系统 用补油泵的闭式回路 0.8~1.5 回油路较复杂的工程机 1.2~3 械 回油路较短且直接回油 可忽略不计 表3按工作压力选取d/D 工作压 ≤5.0 5.0~7.0 ≥7.0 力/MPa d/D 0.5~0.55 0.62~0.70 0.7 3) 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 b.确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 1)泵的工作压力的确定。 考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失,所以泵的工作压力为,取。 上述计算所得的是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过度阶段出现的动态压力往 往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量,并确保泵的寿命,因此选泵的额定压力 2)泵的流量确定。 液压泵的最大流量应为 选择液压泵的规格。根据以上算得的和查阅相关手册,选用齿轮泵。转速1800r/min,公称排量 10mL/r,,额定压力10MPa,容积效率92%,总效率81%,驱动功率8.72kW。 3) 与液压泵匹配的电动机的选定。 3、液压剪切机的液压原理 剪板机系统液压控制原理图如手绘图所示,剪板机液压传动系统采 用液压泵2供油,用于提供系统的工作压力,系统工作压力可由压力表5 显示,系统可通过溢流阀13卸荷。系统的执行元件为剪切刀具液压缸和 压块液压缸,两缸的运动方向分别采用电磁换向阀10和6分别控制,压 力液压缸可采用液控单向阀7和8组成的液压锁实现任意位置的锁紧。压 块液压缸的工作压力较小,由减压阀4设定并由压力表5显示,单向顺序 阀9作为平衡阀,用于防止失压时压块液压缸因自重下落,单向节流阀 15用于剪切刀具液压缸活塞下降时的节流调速,蓄能器11可吸收系统的 压力脉动并减少压力冲击。 四、总结 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个 必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正 含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大 潮中奔跑打下坚实的基础. 五、参考文献 1) 《液压与气压传动》 许福玲等主编 2) 《液压系统设计简明手册》 杨培元等主编

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